1第一讲设计荷载
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• 组合Ⅱ：基本可变荷载（平板桂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的 一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相组合；
• 组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力的一 种或几种相组合；
• 组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外)的一种或几种，与永久荷载的一 种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的撞击力相组合；
• 其他可变荷载应按下表的规定参与上述各种组合。
荷载组合
• 各种荷载及外力，并非同时作用于桥梁上，它们发生的机率也各不相同，因此， 设计桥涵时，应根据结构物的特性，考虑它们同时作用的可能性进行适当的组合。
• 组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的 一种或几种相组合；
• 4．要注意到设计荷载的标准型式对长、短桥跨的不同影响，它 对结构受载时的效应是有差异的，主要反映在：（1）加载长度 的影响（影响线异号的区域与加载理想化的问题）；（2）结构 重力与车辆荷载比值产生的影响；(3）加载循环次数与疲劳强度 问题（应力变幅的影响）,短小桥，应力变幅大。
（二）人群荷载
• 车辆的选用——按公路的等级
公路桥涵3kN/m2，城市郊区3.5kN/m2 –人群荷载只与计算荷载同时考虑 –人行道板——以1.2kN集中竖向力作用在一
块板上进行验算 –计算栏杆——水平推力0.75kN/m，作用在栏
杆柱顶，竖向力1kN／m，作用在上部扶手。
（三）汽车冲击力
–目前规范规定与桥型及跨径有关 跨径越大冲击系数越小
2.4 荷载组合
• 各种荷载及外力，并非同时作用于桥梁上， 它们发生的机率也各不相同，因此，设计桥 涵时，应根据结构物的特性，考虑它们同时 作用的可能性进行适当的组合。根据各种荷 载的重要性，荷载的组合分为六类。
荷载组合
• 组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外） 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合；
• 组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、 脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；
• 构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85，并可视构件具体情况适当增减； • 组合Ⅵ:结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相组合。 • 其他可变荷载应按下表的规定参与上述各种组合。
• 2．因此结构正常使用时的最大荷载与荷载组合，要顾及到在 结构有限寿命的期限内，荷载增大时的结构负载能力，此时 结构构件可能有局部达到屈服强度，而整体结构并不产生过
荷载的确定与选用2
• • 3．其次，车辆荷载的型式应考虑到对主要承重结构与局部受力
构件强度储备的合理性，对小跨径结构和大跨径结构的超载能力 的合理性。目前，我国《公路通规》选定的设计荷载可分解为三 部分：（1）一列车队中有一辆加重车；（2）一系列主车；（3） 作为验算荷载的履带车或平板挂车。一般说，一系列主车是结构 主要承重结构设计强度的控制因素，而加重车主要对结构的局部 受力构件（如桥面板）有关键影响，或对小跨径结构物的主结构
荷载的确定与选用
• 荷载是桥梁结构设计中最基本的技术条件。为使结构符合适 用、安全和经济的设计要求，必须要制定符合客观实际需要 的荷载形式，标准值大小及其在不同时间不同条件下的可能 组合方式。一般说，应考虑到下列因素：
• 1．要确定桥梁设计基准使用期，这对以概率论为基础来研究 桥梁设计荷载是必要的前提，也是考虑远景发展来制定荷载 标准的前提。桥梁结构设计基准使用期的概念与桥梁结构的 寿命有一定的联系，但不能将两者简单地等同起来，因为使 用年限期满并不意味桥梁立即报废，而只是它的可靠度将逐 渐降低。设计基准使用期的取值，将直接影响荷载标准的大
二
三
四
计算荷载 汽 2车 0— 级 超汽 汽 车 2车 0-— 2级 0超 级汽车-20级汽车-20级汽车-10级
验算荷载 挂车-120
挂车-120 挂车-100
挂车-100
挂车-100
履带-50
• 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
轿车与挂车100
挂车100
3.5米
標準轿车4.5米,1.8米 轴距 2.6米
2．2 主要的荷载形式
（一）车辆荷载 1、计算荷载（车辆荷载） 汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级 一列车队中可以有多辆车 全桥可以有多列车队
2、验算荷载： 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 全桥只允许布置一辆车
3、车辆荷载的选用及布载规定
公路等级 高速公路 一
–理论上应与结构自振频率有关
（四）离心力
–曲线桥梁半径小于250米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
2.3 偶然荷载
• 地震力： 它是静力荷载，随机变量，取决于地
震时地面运动的强烈程度以及结构的动 力特性。 • 船只或漂流物撞击力：
在通行较大载重量的船只或有漂流物 的河流中，修建桥梁的河中桥墩必须考 虑船只或漂流物的撞击力。
• 组合Ⅱ：基本可变荷载（平板桂车或履带车除外） 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可 变荷载的一种或几种相组合；
• 组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应 力、土的重力及土侧压力的一种或几种相组合；
• 组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外) 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷 载中的船只或漂流物的撞击力相组合；
荷载组合
• 组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能 出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、 人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；
• 构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85， 并可视构件具体情况适当增减；
• 组合Ⅵ:结构重力、预加应力、土重及土侧压力中 的一种或几种与地震力相组合。
1.2 4
试比 较国 外规 范
T荷载
550KN
2.5 10
理解(国内外规范比较)
２０ｔ ２０ｔ ５５ｔ ２０ｔ ２０ｔ
10m×5.5m×10ｋN /m2=550kN
• １０Ｍ
２０ｔ ２０ｔ ５５ｔ ２０ｔ ２０ｔ
国外规范
Ｐ１=10ｋＮ／ｍ２，Ｄ＝６－１０ｍ
国外规范2
加载概念
Hale Waihona Puke Baidu
板设计时
荷重与力
• 组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力的一 种或几种相组合；
• 组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外)的一种或几种，与永久荷载的一 种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的撞击力相组合；
• 其他可变荷载应按下表的规定参与上述各种组合。
荷载组合
• 各种荷载及外力，并非同时作用于桥梁上，它们发生的机率也各不相同，因此， 设计桥涵时，应根据结构物的特性，考虑它们同时作用的可能性进行适当的组合。
• 组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的 一种或几种相组合；
• 4．要注意到设计荷载的标准型式对长、短桥跨的不同影响，它 对结构受载时的效应是有差异的，主要反映在：（1）加载长度 的影响（影响线异号的区域与加载理想化的问题）；（2）结构 重力与车辆荷载比值产生的影响；(3）加载循环次数与疲劳强度 问题（应力变幅的影响）,短小桥，应力变幅大。
（二）人群荷载
• 车辆的选用——按公路的等级
公路桥涵3kN/m2，城市郊区3.5kN/m2 –人群荷载只与计算荷载同时考虑 –人行道板——以1.2kN集中竖向力作用在一
块板上进行验算 –计算栏杆——水平推力0.75kN/m，作用在栏
杆柱顶，竖向力1kN／m，作用在上部扶手。
（三）汽车冲击力
–目前规范规定与桥型及跨径有关 跨径越大冲击系数越小
2.4 荷载组合
• 各种荷载及外力，并非同时作用于桥梁上， 它们发生的机率也各不相同，因此，设计桥 涵时，应根据结构物的特性，考虑它们同时 作用的可能性进行适当的组合。根据各种荷 载的重要性，荷载的组合分为六类。
荷载组合
• 组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外） 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合；
• 组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、 脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；
• 构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85，并可视构件具体情况适当增减； • 组合Ⅵ:结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相组合。 • 其他可变荷载应按下表的规定参与上述各种组合。
• 2．因此结构正常使用时的最大荷载与荷载组合，要顾及到在 结构有限寿命的期限内，荷载增大时的结构负载能力，此时 结构构件可能有局部达到屈服强度，而整体结构并不产生过
荷载的确定与选用2
• • 3．其次，车辆荷载的型式应考虑到对主要承重结构与局部受力
构件强度储备的合理性，对小跨径结构和大跨径结构的超载能力 的合理性。目前，我国《公路通规》选定的设计荷载可分解为三 部分：（1）一列车队中有一辆加重车；（2）一系列主车；（3） 作为验算荷载的履带车或平板挂车。一般说，一系列主车是结构 主要承重结构设计强度的控制因素，而加重车主要对结构的局部 受力构件（如桥面板）有关键影响，或对小跨径结构物的主结构
荷载的确定与选用
• 荷载是桥梁结构设计中最基本的技术条件。为使结构符合适 用、安全和经济的设计要求，必须要制定符合客观实际需要 的荷载形式，标准值大小及其在不同时间不同条件下的可能 组合方式。一般说，应考虑到下列因素：
• 1．要确定桥梁设计基准使用期，这对以概率论为基础来研究 桥梁设计荷载是必要的前提，也是考虑远景发展来制定荷载 标准的前提。桥梁结构设计基准使用期的概念与桥梁结构的 寿命有一定的联系，但不能将两者简单地等同起来，因为使 用年限期满并不意味桥梁立即报废，而只是它的可靠度将逐 渐降低。设计基准使用期的取值，将直接影响荷载标准的大
二
三
四
计算荷载 汽 2车 0— 级 超汽 汽 车 2车 0-— 2级 0超 级汽车-20级汽车-20级汽车-10级
验算荷载 挂车-120
挂车-120 挂车-100
挂车-100
挂车-100
履带-50
• 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
轿车与挂车100
挂车100
3.5米
標準轿车4.5米,1.8米 轴距 2.6米
2．2 主要的荷载形式
（一）车辆荷载 1、计算荷载（车辆荷载） 汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级 一列车队中可以有多辆车 全桥可以有多列车队
2、验算荷载： 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 全桥只允许布置一辆车
3、车辆荷载的选用及布载规定
公路等级 高速公路 一
–理论上应与结构自振频率有关
（四）离心力
–曲线桥梁半径小于250米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
2.3 偶然荷载
• 地震力： 它是静力荷载，随机变量，取决于地
震时地面运动的强烈程度以及结构的动 力特性。 • 船只或漂流物撞击力：
在通行较大载重量的船只或有漂流物 的河流中，修建桥梁的河中桥墩必须考 虑船只或漂流物的撞击力。
• 组合Ⅱ：基本可变荷载（平板桂车或履带车除外） 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可 变荷载的一种或几种相组合；
• 组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应 力、土的重力及土侧压力的一种或几种相组合；
• 组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外) 的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷 载中的船只或漂流物的撞击力相组合；
荷载组合
• 组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能 出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、 人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；
• 构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85， 并可视构件具体情况适当增减；
• 组合Ⅵ:结构重力、预加应力、土重及土侧压力中 的一种或几种与地震力相组合。
1.2 4
试比 较国 外规 范
T荷载
550KN
2.5 10
理解(国内外规范比较)
２０ｔ ２０ｔ ５５ｔ ２０ｔ ２０ｔ
10m×5.5m×10ｋN /m2=550kN
• １０Ｍ
２０ｔ ２０ｔ ５５ｔ ２０ｔ ２０ｔ
国外规范
Ｐ１=10ｋＮ／ｍ２，Ｄ＝６－１０ｍ
国外规范2
加载概念
Hale Waihona Puke Baidu
板设计时
荷重与力